11人遇难，珍珠岩是怎么压塌学校体育馆的？

关注事件的壹读君|敏敏 闫梓萌

7月23日下午，齐齐哈尔市龙沙区三十四中体育馆发生顶棚坍塌事故，共造成11人死亡。

救援现场|图源：微博@中国消防

事故一经发生，便引起大量关注。根据初步调查，造成此次坍塌的主要原因是，体育馆屋顶上堆积了大量施工用的珍珠岩，齐齐哈尔正值雨季，且当天龙沙区也在下雨，珍珠岩吸水后重量暴增，导致体育馆顶棚坍塌。

这究竟是意外还是人祸？珍珠岩是一种怎样的材料？

什么是珍珠岩？

珍珠岩，是火山喷发的酸性熔岩经急剧冷却后，所形成的玻璃质岩石。因具有珍珠裂隙结构，而得名“珍珠岩”。我国的珍珠岩主要集中分布在东南沿海地区、中南地区以及东北、内蒙地区。

珍珠岩的名字，我们或者并不耳熟，但这种材料其实在日常生活中处处可见。

珍珠岩的原砂，在经过细粉碎和超细粉碎之后，可用于橡塑制品、颜料、油漆、油墨、合成玻璃、隔热胶木及一些机械构件和设备中作填充料。

经过膨胀加工的珍珠岩，也经常被用在建筑中。

未经加工的生珍珠岩的密度约为1100千克/立方米，而在经过膨胀加工之后，其密度可降低至30-150千克/立方米，作为一种轻质的新型材料，其导热系数也很低，一般在0.06W/m.k到0.07W/m.k之间。人体组织的平均导热系数都要0.432W/m.k，也就是说，膨胀珍珠岩的导热系数差不多只有人的七分之一。

因其绝热性好，珍珠岩便被用于保温、隔热、冷库内壁等用途。

膨胀珍珠岩|图源：USGSS

用于建筑的膨胀珍珠岩本身重量比较轻，每立方米的密度约为71千克，而同其他建筑材料相比较而言，沙子的重量是每立方米1500千克左右，混凝土的重量则超过每立方米2000千克。这么看来，珍珠岩其实挺轻的。

但不要忽略它的一个很重要的特性：吸水。

江苏省设计研究院副总建筑师刘志军介绍，珍珠岩材料里面为空芯，本身重量比较轻，像海绵，容易吸水，吸水后1立方米的重量将接近1吨左右。

密度稀疏，吸水性又强，所以在很多植物种植中，也会在土壤里加一些珍珠岩，这样可以增加土壤的透气性，减缓土壤的干旱速度，来防止土壤板结，促进植物的生长。

沈阳建筑大学教授安艳华告诉壹读，颗粒状膨胀珍珠岩有较大的吸水性，常用作混凝土和灰浆的骨料及屋顶排水的材料找坡材料。在使用珍珠岩找坡时，必须在珍珠岩上有防水层进行保护。

本次体育馆坍塌事故，据现场调查初步认为施工单位违规将珍珠岩堆置体育馆屋顶，受降雨影响，珍珠岩浸水增重，导致屋顶荷载增大引发坍塌。

安艳华表示，体育馆屋盖结构为网架结构，齐齐哈尔属于严寒地区，网架结构建筑顶部的保温更多采用较大厚度岩棉板，顶棚为混凝土板。这种屋面是严禁堆载任何重质材料，因其跨度比较大，又是网架结构，不是混凝土梁板结构，所以这方面必须严格控制。

压塌体育馆的，究竟是什么

在设计、建设建筑物时，工程师需要考虑荷载作用，以确保物体或结构的安全性和稳定性。所谓“荷载作用”，简单来说就是作用力和温度变化等原因对建筑结构的影响。

荷载作用大致可分为三类：

第一类，永久作用。即作用值不随时间变化，或者值变化可以忽略不计的作用。永久作用的荷载包括建筑自重、土压力等。

第二类，可变作用。这类作用的作用值会随时间变化，值变化不可忽略不计。可变作用的荷载包括积灰荷载、风荷载、雪荷载、楼面活荷载（譬如日常会出现在楼层上的人、物品）等。

第三类，偶然作用。这类作用在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，则作用值极大、持续时间很短。偶然作用的荷载包括爆炸力、撞击力等。

而像体育馆这样的建筑，内部一般需要很大的无柱空间，因此多采用大跨度结构，比如我们的“鸟巢”体育馆，采用的就是大跨度钢结构。

大跨度结构的屋顶，一般不适合用来承受极大的荷载，在设计时主要考虑的也是雨雪暴风天气等带来的荷载作用。

但从网传视频来看，事发体育馆的半个屋顶都堆满了珍珠岩。

网友爆料事发前的屋顶|图源：网络视频

据当地居民反映，齐齐哈尔这一个月就没有过什么晴天。经查询天气记录，齐齐哈尔确实整个七月几乎都在下雨。

把容易吸水，且吸水后会增重十来倍的珍珠岩堆在屋顶，风险不可谓不大。

齐齐哈尔天气记录|截图自天气史网

这些珍珠岩为什么会出现在屋顶，施工方和相关部门在施工过程中是否起到监管作用？这都值得深思。

而据媒体报道，该工程的施工单位为黑龙江嘉美建设有限公司，并非“初出茅庐”的新手，实际上，在近3年里，嘉美公司中标了包括齐齐哈尔市公安局、齐齐哈尔市检察院、三十四中在内的17个建设项目。

目前，教学综合楼施工单位责任人已被公安机关控制。期待早日真相大白，给死者以告慰，给家属以抚慰。

参考资料：

[1]Maxim, L. Daniel; Niebo, Ron; McConnell, Ernest E. (2014-04-01). "Perlite toxicology and epidemiology – a review". Inhalation Toxicology. 26 (5): 259–270. doi:10.3109/08958378.2014.881940

[2]《建筑结构》，高等教育出版社

[3]中国新闻周刊：齐齐哈尔一中学体育馆坍塌，已致10人死亡

[4]压塌齐齐哈尔中学体育馆的珍珠岩是什么？- 金羊网- 羊城晚报

[5]科普中国：矿物和岩石也能变成爆米花？

[6]澎湃新闻：齐齐哈尔坍塌事故致11死，涉事施工企业近年承揽当地多项政府工程

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